專利名稱：一種電動(dòng)汽車充電樁控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)汽車充電樁領(lǐng)域，具體涉及一種電動(dòng)汽車充電樁控制
O
背景技術(shù)：
電動(dòng)汽車可以降低石油消耗、減少污染氣體排放，是國家大力發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。充電站 雖然空間廣闊，但目前它更適合公共交通電動(dòng)汽車運(yùn)營，大規(guī)模私人電動(dòng)車充放電的解決 方案絕不是幾個(gè)充電站能解決的，如果未來全國的私人電動(dòng)汽車都依靠充電站的話，那么 用地面積將會(huì)非常驚人。對(duì)私人電動(dòng)車用戶來說，更方便的是充電樁。因此，充電站在技術(shù)、 成本等因素的不利影響下，充電樁的建設(shè)可能將更快一步。
實(shí)用新型內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)中為電動(dòng)汽車車載充電機(jī)供電并計(jì)費(fèi)的問題，本實(shí)用新型提供一 種能夠?yàn)檐囕d充電機(jī)提供電能的充電樁控制器，通過刷卡實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)并通過485總線將充電 狀態(tài)傳給充電監(jiān)控系統(tǒng)。具體方案如下一種電動(dòng)汽車充電樁控制器，包括控制模塊、與控制模塊相連接的電源模塊，其特 征在于所述控制模塊還連接有射頻模塊、隔離模塊、監(jiān)控模塊、人機(jī)交互模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模 塊和存儲(chǔ)模塊，所述隔離模塊與通信模塊相連接。其中，所述射頻模塊包括讀寫模塊和與讀寫模塊相連接的天線。其中，所述電源模塊包括兩個(gè)三端穩(wěn)壓塊。其中，所述通信模塊包括485控制芯片和安裝在其上的485串行接口。其中，所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊包括時(shí)鐘芯片和可充電鋰電池。其中，所述人機(jī)交互模塊包括顯示模塊和鍵盤。其中，所述顯示模塊采用數(shù)碼管，數(shù)碼管連接有驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。其中，所述顯示模塊采用IXD顯示器。其中，所述隔離模塊包括DC-DC隔離電源和與其相連接的光耦。本實(shí)用新型的有益效果在于本實(shí)用新型的電動(dòng)汽車充電樁控制器可以控制電動(dòng)汽車充電樁的運(yùn)行并且可以 通過刷卡的方式計(jì)量電費(fèi)，可以顯示并設(shè)置充電電量和充電時(shí)間，可以保存用戶信息，可以 上傳充電狀態(tài)，一方面為電動(dòng)汽車車主提供簡(jiǎn)易快捷的操作，另一方面為充電管理提供實(shí) 時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
圖1是本實(shí)用新型所述電動(dòng)汽車充電樁控制器各部件的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型所述電動(dòng)汽車充電樁控制器的結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步詳細(xì)的 描述。為了實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車車主可以簡(jiǎn)易快捷的操作充電樁、充電管理系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)的監(jiān) 控充電狀態(tài)，充電樁控制器允許用戶通過射頻卡啟停充電，并將充電狀態(tài)通過485總線傳 給充電監(jiān)控系統(tǒng)。如圖1所示，本實(shí)用新型包括控制模塊、電源模塊、射頻模塊、隔離模塊、通信模 塊、監(jiān)控模塊、人機(jī)交互模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊和存儲(chǔ)模塊，所述控制模塊分別連接有電源模 塊、射頻模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、人機(jī)交互模塊、隔離模塊、監(jiān)控模塊和存儲(chǔ)模塊，所述隔離模 塊還連接有通信模塊。在控制器的軟件開發(fā)中，遵循模塊化的設(shè)計(jì)思想，將整個(gè)應(yīng)用程序分 解為若干個(gè)子模塊，如射頻模塊、通信模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、顯示模塊等。人機(jī)交互模塊可 以顯示充電時(shí)間和充電電量，根據(jù)需要的不同，其可以是數(shù)碼管顯示或液晶顯示，可以設(shè)置 充電時(shí)間和充電電量。控制模塊的軟件采用C語言編程、C語言是一種結(jié)構(gòu)化的高級(jí)語言， 具有可讀性好，移植容易等優(yōu)點(diǎn)，考慮到單片微處理器的資源有限，在編程上盡可能做到高 效，比如采用中斷方式而不采用查詢方式等。以上各功能模塊分布于兩塊PCB板上，其中控制模塊、電源模塊、射頻模塊、隔離 模塊、通信模塊、監(jiān)控模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊和存儲(chǔ)模塊分布在第1塊PCB板上；人機(jī)交互模塊 第2塊PCB板上。下面分別介紹每個(gè)模塊的功能及連接方式控制模塊控制模塊采用型號(hào)為STC89C58RD+系列的單片機(jī)作為微處理器，是監(jiān) 控終端的核心，具有豐富的接口資源，以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)充電樁的控制和調(diào)度。射頻模塊射頻模塊包括讀寫模塊和與讀寫模塊相連接的天線，天線可以連接于 讀寫模塊外，也可以內(nèi)嵌于讀寫模塊中。讀寫模塊采用型號(hào)為WM-17TC的讀寫模塊，其可以 用于讀寫Ml卡(即Mifare One卡)，有主動(dòng)上傳和被動(dòng)上傳兩種操作模式，讀寫模塊與微 處理器通過軟件模擬的RS232接口連接。通過在射頻模塊處刷Ml卡可實(shí)現(xiàn)充電計(jì)費(fèi)，Ml卡 由ASIC和線圈所構(gòu)成，該線圈只有幾組繞線，很適于封裝到ISO卡片中。ASIC由一個(gè)高速 (106KB波特率)的RF接口，一個(gè)控制單元和一個(gè)8K位EEPROM組成。電源模塊電源模塊包括兩塊型號(hào)為LM340TS7805P+的三端穩(wěn)壓塊，分別為承載 各功能模塊的第1塊PCB板和第2塊PCB板供電。為了更好的保護(hù)穩(wěn)壓塊，可為每個(gè)穩(wěn)壓塊 反并聯(lián)一個(gè)二極管；如果想更好的保護(hù)整個(gè)電路，可先在主回路上串聯(lián)一個(gè)可恢復(fù)保險(xiǎn)絲， 然后再反并聯(lián)一個(gè)穩(wěn)壓二極管。通信模塊采用RS485通信模塊，RS485通信模塊包括兩個(gè)485控制芯片，每個(gè)芯 片上均設(shè)有兩個(gè)485串行接口，一個(gè)用于使微處理器與電表通信，一路用于使微處理器與 監(jiān)控系統(tǒng)通信。485控制芯片采用MAX1487，微處理器通過隔離模塊中的兩塊光耦分別與兩 個(gè)485控制芯片相連接。為了阻抗匹配，可在485控制芯片的兩個(gè)串行接口處接阻值為120 歐姆的電阻，為了保護(hù)485控制芯片，可通過兩個(gè)TVS管分別將485控制芯片的兩個(gè)串行接 口接地。實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊采用型號(hào)為HT1380的時(shí)鐘芯片，HT1380是一種低功 耗串行實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，具有時(shí)鐘(時(shí)、分、秒)和日歷(年、月、日、星期)功能。能自動(dòng)調(diào)整閏年和每月的天數(shù)，具有12小時(shí)制和24小時(shí)制兩種計(jì)時(shí)模式。HT1380外接有一塊32K的 晶振，用于向HT1380提供外部時(shí)鐘信號(hào)。通過一組二極管將一塊可充電鋰電池連入時(shí)鐘芯 片的電路中，用于在主電源斷電時(shí)為實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊供電。人機(jī)交互模塊人機(jī)交互模塊包括顯示模塊和鍵盤，顯示模塊采用數(shù)碼管或IXD 顯示器，數(shù)碼管和LCD顯示器分別做在兩塊電路板上，可以根據(jù)需要選擇其中一種。當(dāng)選擇 LCD顯示器時(shí)，只需將承載有LCD顯示器的電路板插到第2塊PCB板上即可；當(dāng)選擇數(shù)碼管 時(shí)，除了需將承載有數(shù)碼管的電路板插到第二塊PCB板上，為了驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管工作，數(shù)碼管還 需連接一型號(hào)為CH451的驅(qū)動(dòng)芯片，CH451驅(qū)動(dòng)芯片內(nèi)置有RC振蕩電路，可以動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)8位 數(shù)碼管或者64位LED，具有B⑶譯碼、閃爍、移位等功能；CH451驅(qū)動(dòng)芯片通過可以級(jí)聯(lián)的串 行接口與微處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，本實(shí)用新型使用兩塊CH451驅(qū)動(dòng)芯片并聯(lián)驅(qū)動(dòng)16個(gè)8位 數(shù)碼管。4x4的鍵盤直接與微處理器相連接，用于充電時(shí)間和充電電量的設(shè)置。監(jiān)控模塊監(jiān)控模塊采用型號(hào)為MAX813L的多功能監(jiān)控器，是一組CMOS監(jiān)控電路， 用于監(jiān)控電源電壓和嵌入式控制器的工作狀態(tài)，監(jiān)控電路在上電、掉電或者電源電壓出現(xiàn) 異常的情況下向控制器提供復(fù)位信號(hào)，監(jiān)控電路還提供人工復(fù)位等功能。隔離模塊隔離模塊包括1個(gè)型號(hào)為B0505S-1W的DC-DC隔離電源和2塊型號(hào)為 TLP521-4的4路光耦。隔離電源的隔離電壓> 1000VDC，為通信模塊供電，光耦將外部通信 信號(hào)與微處理器進(jìn)行光電隔離，起到對(duì)微處理器的保護(hù)作用。存儲(chǔ)模塊為外擴(kuò)EEPROM存儲(chǔ)模塊，采用型號(hào)為AT24C08的存儲(chǔ)芯片。AT24C08存 儲(chǔ)芯片有8K的存儲(chǔ)空間，通過模擬的IIC總線與微處理器相連接。存儲(chǔ)模塊用于存儲(chǔ)用戶 fn息ο最后應(yīng)當(dāng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其限 制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解依然可以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本實(shí)用新 型精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求一種電動(dòng)汽車充電樁控制器，包括控制模塊、與控制模塊相連接的電源模塊，其特征在于所述控制模塊還連接有射頻模塊、隔離模塊、監(jiān)控模塊、人機(jī)交互模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊和存儲(chǔ)模塊，所述隔離模塊與通信模塊相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的充電樁控制器，其特征在于所述射頻模塊包括讀寫模塊和與 讀寫模塊相連接的天線。
3.如權(quán)利要求1所述的充電樁控制器，其特征在于所述電源模塊包括兩個(gè)三端穩(wěn)壓塊。
4.如權(quán)利要求1所述的充電樁控制器，其特征在于所述通信模塊包括485控制芯片 和安裝在其上的485串行接口。
5.如權(quán)利要求1所述的充電樁控制器，其特征在于所述實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊包括時(shí)鐘芯片 和可充電鋰電池。
6.如權(quán)利要求1所述的充電樁控制器，其特征在于所述人機(jī)交互模塊包括顯示模塊 和鍵盤。
7.如權(quán)利要求6所述的充電樁控制器，其特征在于所述顯示模塊采用數(shù)碼管，數(shù)碼管 連接有驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求6所述的充電樁控制器，其特征在于所述顯示模塊采用LCD顯示器。
9.如權(quán)利要求1所述的充電樁控制器，其特征在于所述隔離模塊包括DC-DC隔離電 源和與其相連接的光耦。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種刷卡計(jì)費(fèi)的電動(dòng)汽車充電樁控制器，包括控制模塊、與控制模塊相連接的電源模塊，其特征在于所述控制模塊還連接有射頻模塊、隔離模塊、監(jiān)控模塊、人機(jī)交互模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊和存儲(chǔ)模塊，所述隔離模塊與通信模塊相連接。本實(shí)用新型所述的電動(dòng)汽車充電樁控制器可以控制電動(dòng)汽車充電樁的運(yùn)行并且可以通過刷卡的方式計(jì)量電費(fèi)，可以顯示并設(shè)置充電電量和充電時(shí)間，可以保存用戶信息，可以上傳充電狀態(tài)，一方面為電動(dòng)汽車車主提供簡(jiǎn)易快捷的操作，另一方面為充電管理提供實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H02J7/00GK201681440SQ20102014869
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月2日
發(fā)明者徐亮, 楊天林, 胡春雨, 陳 光 申請(qǐng)人:中國電力科學(xué)研究院